Способ получения 2, 2, 5, 5-тетраметилпирролидин-1-оксил-3 карбоновой кислоты или ее амида

н 1 688497 о и н-с в-е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.2С 07 Р 20 влено 29,06.78 (21) 2636004/23-0 ением заявки М с присое арственнык комитетсссрелам нзобретеннй 23) Приоритет(088,8) публиковано ллете крцтнй ата опубликования описания 30.09.79 2) Автор изобретени ницка(71) Заявитель на Ленина институт химической физики АН СС СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ 2,2 5,5-ТЕТРАМЕТИЛ П И РРЛИДИН-ОКСИЛ-КАРБОНОВОЯ КИСЛОТЫИЛИ ЕЕ АМИДА Изобретение относится к новому способу получения 2,2,5,5-тетраметилпирролидин-оксил - 3 - карбоновой кислоты или ее амида, которые находят применение в молекулярной биологии и экспериментальной медицине, а также в химии как исходные вещества для синтеза нитроксильных радикалов.В литературе известен способ получения указанных соединений, который состоит из 4 - 5 стадий. Исходным веществом для синтеза служит 2,2,6,6-тетраметил - 4 - кетопиперидин (триацетонамин). При бромировании его получают дибромтриацетонамин, который при обработке гидратом окиси аммония превращают в 2,2,5,5-тетраметил - 3- карбамидопирролин. При гидрировании этого вещества под давлением в присутствии никеля Ренея получают количественно 2,2,5,5 - тетраметил - 3 - карбамидопирролидин, окисление которого перекисью водорода в присутствии вольфрамата натрия дает 2,2,5,5-тетраметил- карбамидопирролидин-оксил. Таким образом, суммарный выход амида, исходя из триацетонамина, равен 667 о и выполняется в четыре стадии. При 50 ч гидролиза амида в щелочной среде получают 2,2,5,5-тетра- метил- оксилпирролидин - 3 - карбоновую кислоту. Синтез ее, исходя из триацетонамина, пятистадийный, с суммарным выходом 57%, Общая длительность процесса составляет около 2 недель 1. Недостатком способа является его многостадийность, взрывоопасность при гидрировании под давлением, чрезвычайно высокая длительность гидролиза и невысокий выход кислоты.Цель изобретения - упрощение процесса и увеличение выхода кислоты.0 Поставленная цель достигается тем, что2,2,6,6-тетраметпл-кетопиперидин - 1 - оксил йодируют в присутствии водного или аммиачного раствора щелочи.Для проведения процесса на 1 моль 15 2,2,6,6 - тетраметил - 4 - кетопиперидиноксила берут 1 моль и 3 или 4 моль щелочи. Исходный продукт получают окислением триацетонамина 30-ной перекисью водорода в присутствии вольфрама натрия.20 Целевые продукты получают в две стадии, полностью взрывобезопасные, вместо 4 - 5 стадий. В связи с этим резко сокращаются затраты рабочего времени и трудоемкость процесса.Выход кислоты повышен до 84.П р и м ер 1. К раствору 0,85 г688497 Составитель И. Бочарова Корректор Л, Орлова Редактор Т. Никольская Заказ 2508,6 Изд, Ме 573 Тираж 521 Подписное1.11 О Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 холодильником и капельной воронкой, прибавляют по каплям при хорошем перемешивании и охлаждении ледяной водой в течение 1 ч раствор 1,25 г (0,005 моль) йода в 25 мл бензола. Каждую новую каплю раствора йода прибавляют после того, как обесцветилась предыдущая. Затем смесь перемешивают при комнатной температуре еще 2 ч, прибавляют 0,45 г тиосульфата натрия и 5 г поваренной соли, перемешивают до их растворения и отделяют бензольный слой. Водный слой экстрагируют бензолом, и экстракт соединяют с бензольным слоем. Водный слой подкисляют 0,65 мл уксусной кислоты и исчерпывающе экстрагируют эфиром. Бензольный и эфирный экстракть 1 высушивают безводным сернокислым магнием и затем растворители отгоняют в вакууме. Из бензольного экстракта возвращают 0,10 - 0,12 г 2,2,6,6-тетраметил- кстопипсридин - 1-оксила, идентифицированного с помощью смешанной пробы тсмпсратуры плавления, тонкослойной хроматографии и ИК-спектра.Из эфирного экстракта получают 0,7 г (84 от прореагировавшего кетона) 2,2,5, 5 - тетраметилпирролидин - 1 - оксил-карбоновой кислоты т. пл. 188 в 1 С, идентифицированной с помощью смешанной пробы температуры плавления и ИК-спектра.Пример 2. К раствору 0,85 г (0,005 моль) 2,2,6,6 - тетраметил - 4-кетопнперидин-оксила и 0,84 г (0,015 моль) едкого кали в 25 мл 25 о/о-ной гидроокиси аммония, помещенному в колбу с механической мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, прибавляют по каплям в течение 1 ч при хорошем перемешивании раствор 1,25 г (0,005 моль) йода в 25 мл бензола, Каждую новую каплю раствора йода прибавляют после того, как ооесцветилась предыдущая, капельницу устанавливают так, чтобы йод попал не на стенку, а в реакционную массу. Смесь пере мешивают еще 4 ч, прибавляют 5 г 1 х 1 аС,отделяют бензольный слой, а водный исчерпывающе экстрагируют бензолом, а затем хлороформом. Хлороформенный и объединенные бензольные экстракты сушат без водным сернокислым магнием.При упаривании в вакууме бензольногоэкстракта получают 0,22 г масла, из которого петролейным эфиром извлекают 0,15 г исходного 2,2,6,6-тетраметил - 4 - кетопипеГб рндин-оксила, идентифицированного попримеру 1. При упаривании в вакууме хлороформенного экстракта остается 0,46 г (60, от прореагировавшего кетона) амида 2,2,5,5-тетраметилпирролидин - 1 - оксил- карбоновой кислоты; т. пл. 162 в 1 С, идснтифицированного по ИК-спектру и отсутствшо депрессии температуры плавления с аутентичным образцом. 25 Формула изобретения Способ получения 2,2,5,5 - тетраметилпирролидин - 1 - оксил-карбоновой кислоты или ее амида, отличающийся тем,30 что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, 2,2,6,6 тетраметил - 4 - кетопиперидин-оксил обрабатывают йодом в присутствии водногоили соответственно аммиачного раствора35 щелочи,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Розанцев Э. Г. Свободные иминоксильные радикалы, М Химия, 1970, с. 183 -40 184, 189.